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まち歩きを対象としたデータ駆動型地域づくりのためのGPS軌跡分節化手法の研究

研究課題

研究課題/領域番号 22KJ0325
補助金の研究課題番号 22J23631 (2022)
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分基金 (2023)
補助金 (2022)
応募区分国内
審査区分 小区分62020:ウェブ情報学およびサービス情報学関連
研究機関秋田大学

研究代表者

佐々木 一織  秋田大学, 理工学研究科, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2023-03-08 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023年度)
配分額 *注記
2,500千円 (直接経費: 2,500千円)
2024年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2023年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2022年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
キーワード地域観光 / 位置情報サービス / ジオフェンシング / データマイニング / 自動チューニング / 歩行者分析 / まち歩き / モバイルビッグデータ / ホットスポット分析 / ホットストリート分析 / 分節化軌跡
研究開始時の研究の概要

既存資源の活用を標榜するまち歩き観光は,あらゆる地域に開かれており,近年国内外で展開されている.観光事業を起点とした地域振興には持続性が不可欠であり,低コストかつ効果的な観光者行動データの取得・蓄積・分析を通して,観光者の実際に基づく政策改善と観光資源発掘が求められている.
本研究は,ポピュラーな行動データの一つであるGPSデータが多くの場面で低信頼かつ不必要に膨大な蓄積になりうる問題の解決方法を確立する.独自開発した観光ガイドモバイルサービスをもとにスマートフォンの空間センサ群を協調させて軽量で情報密度の高い位置情報ビッグデータの構築原理ならびに適するデータマイニング手法の研究開発を行う.

研究実績の概要

本研究は,持続的な地方観光づくりを目的として「まち歩き観光事業」のデジタル支援をテーマとする。モバイルアプリを通じて観光者データを収集し,データ駆動による観光サービス改善手法の開発と実証を探求するものである。
昨年度,第1のデータマイニング課題「域内に存在するホットスポット・ストリートのモデルレス可視化手法」の開発が完了していた。これは,観光者の複数のモバイルセンサデータを協調させ,調査地域内における観光者アクセスの多いスポットや道路の存在を効果的かつ低コストでヒートマッピングする方法論である。本年度は,この研究成果を研究論文にまとめ,国際論文誌に採録された。
また,第2のデータマイニング課題として「ジオフェンシング(仮想的な境界線の進入に対して自動的に情報をプッシュする技術)における仮想境界の自動チューニング手法の開発」に取り組んだ。ジオフェンシングはまち歩き観光における位置情報サービスで中心的な役割を果たしており,そのチューニング手法について有効な解決策が確立していないため,本研究課題を構成する重要なトピックと考える。本年度は,ジオフェンシング設計における問題をユーザ調査や文献調査から定式化し,過去の観光者の移動データに基づく最適化問題に落とし込み解決手法の構築につながった。異なるモビリティパターンを想定したシミュレーション実験とサービス設計者を想定したユーザ実験によって,本手法の有効性が示された。これらの成果はすでに複数の国際会議で発表しており,研究論文にまとめ,国際論文誌に投稿し現在審査中である。
他に,これまでの研究成果をもとに,位置情報サービス学習のためのモバイルアプリを開発した。これを用いたアウトリーチを,申請者が所属する大学の実習授業や高校生向けのオープンラボなどで積極的に実践し,STEAM教育にもつながる新しく有望な教育コンテンツの可能性を明らかにした。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

本年度の研究計画として,「ジオフェンシング(仮想的な境界線の進入に対して自動的に情報をプッシュする技術)における仮想境界の自動チューニング手法の開発」を設定し取り組んだ。ジオフェンシングは,まちの探索を伴うまち歩き観光に際してヒトの移動を支援する位置情報サービスに広く応用されている重要な技術である。
次の理由から,本年度は「おおむね順調に進展している」という結論に至る。まず,文献調査およびユーザ実験を通してジオフェンシングのデザインにおける問題点を整理できた。これまでサービス開発者によって恣意的に設定された仮想境界は,センサノイズなど技術的制約を十分に考慮することが困難であった。また,現在地から離れすぎている情報の発出や歩行者が通行できない領域をカバーしてしまうなどユーザビリティの低下にもつながる問題も生じた。本研究では,これを情報関連度とユーザカバー率の問題として定式化した。これらは,本研究課題における分析課題を定義するための基礎を構築することにつながった。次に,この問題定義を観光者のGPS軌跡データを利用した最適化手法によって計算機で解決する可能性を示した。このデータ駆動型の解決策は,研究課題の動機にちょうど合致するものである。以上の理由より,本年度は,当該研究課題を構成する「デジタル観光に寄与するデータ駆動型のソリューション」について優れた研究成果を創出することができたといえる。

今後の研究の推進方策

最終年度では,本年度に明らかになったジオフェンシングのデザイン問題の重要性を考慮し,推進方策を一部調整する。具体的には,ジオフェンシングのパラメータ自動チューニングについて,多様なサービスの目的に適した手法の細分化を試みる。これにより,本年度の成果をデジタル地域観光の一環として位置づけ,本研究課題全体を深化させる。また,位置情報サービス開発における「GPS軌跡分節化手法」の貢献も明らかにする。
他の方針は,基本的に当初の研究計画に従う。本年度は,市民イベントを通じて研究成果を一般に伝える機会を設け,これを通じて具体的な社会的有用性と今後の方針を議論する。この成果は,モバイルアプリケーションに導入し,実証実験を行う。最後に,採用期間を通じて得られた成果をまち歩き事業のライフサイクルに統合し,データ駆動型デジタル地域観光支援への実用的な貢献としてまとめる。

報告書

(2件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 2022 実績報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2023 2022

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] Mobile Collaborative Heatmapping to Infer Self-Guided Walking Tourists’ Preferences for Geomedia2023

    • 著者名/発表者名
      Iori Sasaki, Masatoshi Arikawa, Min Lu and Ryo Sato
    • 雑誌名

      ISPRS International Journal of Geo-Information

      巻: 12 号: 7 ページ: 283-283

    • DOI

      10.3390/ijgi12070283

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Adaptable Data-Driven Geofences for Notifying Points of Interest Using Tourists' GPS Trajectories2023

    • 著者名/発表者名
      Iori Sasaki, Masatoshi Arikawa, Min Lu, Ryo Sato and Tomihiro Utsumi
    • 雑誌名

      LocalRec’23: Proceedings of the 7th ACM SIGSPATIAL International Workshop on Location-based Recommendations, Geosocial Networks and Geoadvertising

      巻: - ページ: 37-43

    • DOI

      10.1145/3615896.3628343

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Tourists Preferred Streets Visualization Using Articulated GPS Trajectories Driven by Mobile Sensors2022

    • 著者名/発表者名
      Iori Sasaki, Masatoshi Arikawa, Ryo Sato and Akinori Takahashi
    • 雑誌名

      Lecture notes in computer science

      巻: 13238 ページ: 43-50

    • DOI

      10.1007/978-3-031-06245-2_4

    • ISBN
      9783031062445, 9783031062452
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] GNSS Trajectory Storytelling Using Mobile Environments2022

    • 著者名/発表者名
      Iori Sasaki, Masatoshi Arikawa and Ryo Sato
    • 雑誌名

      Communications in computer and information science

      巻: 1580 ページ: 254-260

    • DOI

      10.1007/978-3-031-06417-3_35

    • ISBN
      9783031064166, 9783031064173
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Adaptive visualization of tourists' preferred spots and streets using trajectory articulation2022

    • 著者名/発表者名
      Iori Sasaki, Masatoshi Arikawa and Lu Min
    • 雑誌名

      HANIMOB '22: Proceedings of the 2nd ACM SIGSPATIAL International Workshop on Animal Movement Ecology and Human Mobility

      巻: - ページ: 27-32

    • DOI

      10.1145/3557921.3565539

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Thematic Geo-Density Heatmapping for Walking Tourism Analytics using Semi-Ready GPS Trajectories2022

    • 著者名/発表者名
      Iori Sasaki, Masatoshi Arikawa, Min Lu and Ryo Sato
    • 雑誌名

      2022 IEEE International Conference on Big Data (Big Data)

      巻: - ページ: 4944-4951

    • DOI

      10.1109/bigdata55660.2022.10020743

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Concept Design of Generative Location-Based Audio Tours2023

    • 著者名/発表者名
      Iori Sasaki, Masatoshi Arikawa, Tomokazu Tamura and Min Lu
    • 学会等名
      Workshop of the Commission on Ubiquitous Mapping and Commission on Maps and the Internet organized as part of 31st International Cartographic Conference
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Educational Potential of Map Storytelling Creation using Data Objects-Driven Mobile Mapping Toolkit - KoPpoMai2023

    • 著者名/発表者名
      Iori Sasaki, Masatoshi Arikawa, Min Lu and Ryo Sato
    • 学会等名
      The 31st International Cartographic Conference
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ブース型イベント体験向上のためのデジタルスタンプラリーの枠組みのデザインと実証実験2023

    • 著者名/発表者名
      加賀谷 星也, 佐々木 一織, 渡辺 海斗, 田村 智一, 髙橋 大晟, Lu Min, 佐藤 諒, 内海 富博, 有川 正俊
    • 学会等名
      エンターテイメントコンピューティングシンポジウム2023
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] GPSログデータのクラスタリングによる滞在場所の検出とジオフェンスの自動生成2023

    • 著者名/発表者名
      田村 智一, 佐々木 一織, 有川 正俊, Lu Min, 佐藤 諒, 内海 富博
    • 学会等名
      2023年度電気関係学会東北支部連合大会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 空間クラスタリングを用いたGPSデータ駆動型円形ジオフェンス生成手法の提案と検証2023

    • 著者名/発表者名
      田村 智一, 佐々木 一織, 有川 正俊, Lu Min, 佐藤 諒, 内海 富博
    • 学会等名
      2023年度情報処理学会東北支部研究会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書

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公開日: 2022-04-28   更新日: 2024-12-25  

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